滅菌參數(shù)F值和F0值

1、滅菌參數(shù)（F值和F0值）D值：（考察對時間的關系）在一定溫度下，殺滅符合一級動力學方程，即有dNdt90%微生物所需的滅菌時間。殺滅微生物kt或 IgN lg Ntkt2.303式中，Nt：滅菌時間為t時殘存的微生物數(shù)； No：原有微生物數(shù)；k：滅菌常數(shù)2.303D = t （lg100 lg10）kD值隨微生物的種類、環(huán)境和滅菌溫度變化而異。Z值：（考察對溫度的敏感性）降低一個 lgD值所需升高的溫度，即滅菌時間減少到原來的 1/10所需升高的溫度或相同滅菌時間內(nèi)，殺滅99%的微生物所需提高的 溫度。lgD? lg D1D2D1一 T110=F值：在一定滅菌溫度（T）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌

2、效果與在參比溫度（T。）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當?shù)臅r間。常用于干熱滅菌T T0F t 10TF0值：在一定滅菌溫度（T）、Z值為10c所產(chǎn)生的滅菌效果與 121C、Z值為10c產(chǎn)生的滅 菌效果相同時所相當?shù)臅r間（min）。T 121F。t 10物理F0值數(shù)學表達式：F0 = At匯10 T-121/ Z生物F0值數(shù)學表達式：F0=D121cx （lgN0-lgNt）為滅菌后預計達到的微生物殘存數(shù)，即染菌度概率。F0值F0值僅限于熱壓滅菌，生物F0值相當于121c熱壓滅菌時，殺滅容器中全部微生物所需要的時間。F0值體現(xiàn)了滅菌溫度與時間對滅菌效果的統(tǒng)一，數(shù)值更為精確、實用。為了確保

3、滅菌效果，應適當增加安全系數(shù)，一般增加理論值的50%。精品 鍵詞：罐頭，殺菌，F(xiàn)值，D值，Z值一、實際殺菌F值指某一殺菌條件下的總的殺菌效果。通常是把不同溫度下的殺菌時間折算成121c的殺菌時間，即相當于121c的殺菌時間，用F實表示。特別注意：它不是指工人實際操作所花時間， 它是一個理論上折算過的時間。為了幫助大家理解和記憶，請看下面的例題。例：蘑菇罐頭110c殺菌10 min, 115c殺菌20 min , 121c殺菌30 min。工人實際殺菌操作 時間等于（或大于）60 min,實際殺菌 F值并不等于 60 min。F實=10 x L1+20 x L2+30 x L3, L 我們把它理

4、解為不同溫度下的時間折算系數(shù)。L1肯定小于L2,二者均小于1。由于121c就不存在折算問題，因此，L3就是1, F實肯定小于60min。由此可見，實際殺菌 F值不是工廠殺菌過程的總時間之和。再例：蘑菇罐頭100c殺菌90分鐘，120c殺菌10分鐘，哪個殺菌強度大？折算成相當于 121c的殺菌時間，再比較！即：90X L100和10XL120比較，只要找到折算系數(shù)就好比較了。二、安全殺菌F值在某一恒定溫度（12l C）下殺滅一定數(shù)量的微生物或者芽抱所需的加熱時間。它被作為判別某一殺菌條件合理性的標準值，也稱標準F值，用F安表示。F安表示滿足罐頭腐敗率要求所需的殺菌時間（121C）,例如，某罐頭

5、F安=30 min,通常表示罐頭要求在 121c殺菌30min。每種罐頭要求的標準殺菌時間（通常121c為標準溫度）：就象其它食品標準一樣，拿來作為參照，判斷是否合格、是否滿足要求。同時也是確定殺菌 公式中恒溫時間t 2的主要依據(jù)。F實和F安的配合應用，F(xiàn)實等于或略大于 F安，殺菌合理。F實小于F安，殺菌不足，未達到標準，要腐敗，必須延長殺菌時間。F實遠大于F安，殺菌過度，超標準殺菌，影響色香味形、營養(yǎng)價值，要求縮短殺菌時間。通過這種比較和反復 的調(diào)整，就可找到合適的恒溫時間。2。三、安全殺菌F值的計算A確定殺菌溫度t罐頭pH值大于4.6, 一般采用121c殺菌，極少數(shù)低于 115c殺菌。罐頭

6、pH值小于4.6, 一 般100c殺菌，極少數(shù)低于85c殺菌。實踐中可用pH計檢測，根據(jù)經(jīng)驗也可以粗略地估計， 比如，甜橙汁是酸性，肉是偏中性。也可加檸檬酸適當降低某些罐頭pH值。B選擇對象菌腐敗的微生物頭目，殺菌的重點對象；耐熱性強、不易殺滅，罐頭中經(jīng)常出現(xiàn)、危害最大。只要殺滅它，其它腐敗菌、致病菌、酶也被殺滅或失活。經(jīng)過微生物檢測，選定了罐頭殺菌的對象菌，知道了罐頭食品中所污染的對象菌的菌數(shù)及對象菌的耐熱性參數(shù)D值，就可按下面微生物熱力致死速率曲線的公式計算安全殺菌F值。F=D （lga-lgb）下面以121c標準溫度講解，因為高溫殺菌情況更具代表性、人們更為關注。F安通常指t溫度（121

7、C）下標準殺菌時間、要求的殺菌時間。D值通常指t溫度（121 C）下殺滅90%的微生物所需殺菌時間，是微生物耐熱的特征參數(shù)，D值越大耐熱性越強，常在右下角標明具體試驗溫度。由微生物實驗獲取D值，常見的D精品值可查閱本教材或相關手冊。為了幫助同學們理解和記憶，請看例題。精品例：已知蘑菇罐頭對象菌D121=4min ,欲在121c下把對象菌殺滅 99.9%,問需多長殺菌時間？如果使對象菌減少為原來的0.01%,問需多長殺菌時間？第一個D值，殺滅90%;第二個 D值，殺滅9% （10%中的90%）;第三個D值，殺滅0.9% （1%中的90%）;第四個 D值，殺滅0.09% （0.1%中白勺90%）。

8、 答案：12 min, 16 mina每罐對象菌數(shù)/單位體積原始活菌數(shù)。b殘存活菌數(shù)/罐頭的允許腐敗率。當殘存活菌數(shù)小于1時，它與罐頭的腐敗率是相等的。殘存活菌數(shù)為1%,表示每個罐頭中有1%個活菌，這是不合乎邏輯的。但從概率的角度理解，100個罐頭中有1個罐頭存在一個活菌，要腐敗，即腐敗率就是1%。同理，殘存活菌數(shù)為1%。，從概率的角度理解，表示1000個罐頭中有1個罐頭存在一個活菌，要腐敗，即腐敗率就是1%0。F安的計算典型例子：某廠生產(chǎn)425g蘑菇罐頭，根據(jù)工廠的衛(wèi)生條件及原料的污染情況，通過微生物的檢測，選擇以嗜熱脂肪芽胞桿菌為對象菌，并設內(nèi)容物在殺菌前含嗜熱脂肪芽胞桿菌菌數(shù)不超過2個/

9、克。經(jīng)121c殺菌、保溫、貯藏后，允許變敗率為萬分之五以下，問在此條件下蘑菇罐頭的安全殺菌F值為多大？解：查表得知嗜熱脂肪芽胞桿菌在蘑菇罐頭中的耐熱性參數(shù) D121=4.00 min。殺菌前對象菌的菌數(shù)：a= 425（克/罐）x 2（個/罐）=850（個 /罐）允許變敗率：b= 5/10 000=5X 10-4F 安=D121（lga lgb）= 4（1g850- 1g5X 10-4）= 4（2.9294- 0.699+ 4）= 24.92 min由此得到了蘑菇罐頭在 121c需要殺菌的標準時間24.92 min,解決了該蘑菇罐頭 F安這個標準殺菌時間問題。四、實際殺菌F值的計算方法為計算F實

10、值必須先測出殺菌過程中罐頭中心溫度的變化數(shù)據(jù)。一般用罐頭中心溫度測定儀測定。根據(jù)罐頭的中心溫度計算F實，把不同溫度下的殺菌時間折算成121c的殺菌時間，然后相加起來。5實工1 XL1 + t2XL2 + t3XL3 + t4XL4+ L致死率值，某溫度下的實際殺菌時間折算為121c殺菌時間的折算系數(shù)，下面我們來解決L致死率，即折算系數(shù)的問題。由熱力致死時間公式 L=10（t-121）/Z 計算得到。該計算值已經(jīng)有列表，嫌麻煩可在相關資 料中查閱。式中：t是罐頭殺菌過程中某一時間的中心溫度，不是指殺菌鍋內(nèi)溫度。Z值是對象菌的另一耐熱性特征參數(shù)，如嗜熱脂肪芽胞桿菌Z=10 c。還有一個是前面講的D

11、值。在一定溫度下殺滅罐頭中全部對象菌所需時間為熱力致死時間，熱力致死時間變化10倍所需要的溫度變化即為Z值。通常121c下的熱力致死時間用 F表示，右下角注明溫度。凡不是注明 F實、F安，均指熱 力致死時間。請看例題：對象菌Z=10 C, F121=10 min,求131C、141C、111C、101C的熱力致死時間？對Z值反過來理解，溫度變化 1個Z值熱力致死時間變化將變化10倍。從上面溫度看，它們分別是上升了 1個和2個Z值、下降了 1個和2個Z值。因此，上面F值應該分別在121c 的基礎上下降10倍和100倍、上升10倍和100倍，即熱力致死時間依次為1min、0.1 min、100 m

12、in、1000 min。 解決L致死率、折算系數(shù)的取值問題。返回前面的例題！例：蘑菇罐頭110c殺菌10 min, 115c殺菌20 min , 121c殺菌30 min。工人實際殺菌操作 時間等于或大于 60min,實際殺菌 F值并不等于60 min。精品F 實=10 X L1+20 X L2+30 X L3L1 = 10(110-121)/10=0.079L2=10(115-121)/10=0.251L3=10(121-121)/10=1F 實=10 X 0.079+20 X 0.251+30 X 1 =35.81 min由此可見，實際殺菌F值不是工廠殺菌過程的總時間之和。再例：蘑菇罐頭1

13、00c殺菌90分鐘，或120c殺菌10分鐘，哪個殺菌強度大？折算成相當于121c的殺菌時間，再比較！90X L100 和 10XL120 比較，L100=10(100-121)/10=0.008L120=10(120-121)/10=0.79490 x L100=90 x 0.008=0.72 min 10 x L120=10 x 0.794=7.94 min由此可見，后者殺菌強度更大，可能與一般的估計相反。同時說明，應該高溫殺菌的罐頭， 100c殺菌基本沒有效果，生產(chǎn)上一定要注意。五、實際殺菌F值的計算舉例某廠生產(chǎn)425g蘑菇罐頭，根據(jù)前面計算的F安(24.92min)值制訂的兩個殺菌式為1

14、0 2310min/121c和102510min/12lC ,分別進行殺菌試驗，并測得罐頭中心溫度的變化數(shù) 據(jù)如下表，試問所擬殺菌條件是否合理？根據(jù)已經(jīng)測定的不同時間的中心溫度，代入公式L=10(t-121)/Z計算，蘑菇罐頭選擇嗜熱脂肪芽胞桿菌為對象菌，Z=10 C。有一個中心溫度就對應一個L值，計算后填入 L值這一列對應位置，F(xiàn)實這一列表示每對應3分鐘折算成121c的殺菌時間。殺菌公式1102310 min殺菌公式 210 2510 min121C 121C時間中心溫度 L值F實時間中心溫度 L值F實=28.1 min殺菌公式1, F實略大于F安，殺菌合理。恒溫殺菌時間只有23 min,但整個殺菌過程相當于121c實際殺菌時間 25.5 min,多2.5min由升溫和降溫折算得到。工廠實際殺菌過程時間近50 min,加上罐頭進鍋出鍋時間，工人完成一個輪回的操作至少要